Kā izveidot mūsdienu un izmirušo dzīvnieku attiecības. Pārsteidzoši ģimenes sakari dzīvnieku pasaulē

Dzīvnieku klasifikācijas zinātni sauc par sistemātiku vai taksonomiju. Šī zinātne nosaka ģimenes saites starp organismiem. Attiecību pakāpe ne vienmēr ir noteikta ārējā līdzība. Piemēram, marsupial peles ir ļoti līdzīgas parastajām pelēm, un tupai ir ļoti līdzīgas vāverēm. Tomēr šie dzīvnieki pieder dažādas komandas. Bet bruņneši, skudrulāči un sliņķi, kas ir pilnīgi atšķirīgi viens no otra, ir apvienoti vienā komandā. Fakts ir tāds, ka ģimenes saites starp dzīvniekiem nosaka to izcelsme. Izpētot skeleta uzbūvi un zobu sistēma dzīvnieki, zinātnieki nosaka, kuri dzīvnieki ir vistuvāk viens otram, un seno izmirušo dzīvnieku sugu paleontoloģiskie atradumi palīdz precīzāk nodibināt ģimenes saites starp to pēcnācējiem. Spēlē nozīmīgu lomu dzīvnieku taksonomijā ģenētika- zinātne par iedzimtības likumiem.

Pirmie zīdītāji uz Zemes parādījās apmēram pirms 200 miljoniem gadu, atdaloties no dzīvniekiem līdzīgiem rāpuļiem. Dzīvnieku pasaules vēsturisko attīstības ceļu sauc par evolūciju. Evolūcijas laikā notika dabiskā atlase – izdzīvoja tikai tie dzīvnieki, kuri spēja pielāgoties apstākļiem vidi. Zīdītāji attīstījās gadā dažādos virzienos, veidojot daudzas sugas. Gadījās, ka dzīvnieki, kuriem kādā posmā bija kopīgs sencis, sāka dzīvot dažādi apstākļi un ieguva dažādas prasmes cīņā par izdzīvošanu. Pārveidoja tos izskats, sugas izdzīvošanai noderīgas izmaiņas tika konsolidētas no paaudzes paaudzē. Dzīvnieki, kuru senči salīdzinoši nesen izskatījās vienādi, laika gaitā sāka ievērojami atšķirties viens no otra. Un otrādi, sugas, kurām bija dažādi priekšteči un kuras ir izgājušas dažādus evolūcijas ceļus, dažkārt nonāk vienādos apstākļos un, mainoties, kļūst līdzīgas. Tā iegūst viena ar otru nesaistītas sugas kopīgas iezīmes, un tikai zinātne var izsekot to vēsturei.

Dzīvnieku pasaules klasifikācija

Zemes dzīvā daba ir sadalīta piecas karaļvalstis: baktērijas, vienšūņi, sēnes, augi un dzīvnieki. Karaļvalstis savukārt tiek iedalītas tipos. Pastāv 10 veidi dzīvnieki: sūkļi, sausie, plakanie tārpi, apaļtārpi, annelīdi, koelenterāti, posmkāji, mīkstmieši, adatādaiņi un hordati. Chordates ir visprogresīvākais dzīvnieku veids. Tos vieno notohorda, primārās skeleta ass, klātbūtne. Visaugstāk attīstītie hordati ir sagrupēti mugurkaulnieku apakšgrupā. Viņu notohords tiek pārveidots par mugurkaulu.

Karaļvalstis

Veidi ir sadalīti klasēs. Kopā pastāv 5 mugurkaulnieku klases: zivis, abinieki, putni, rāpuļi (rāpuļi) un zīdītāji (dzīvnieki). Zīdītāji ir visaugstāk organizētie dzīvnieki no visiem mugurkaulniekiem. Visiem zīdītājiem kopīgs ir tas, ka viņi baro savus mazuļus ar pienu.

Zīdītāju klase ir sadalīta apakšklasēs: olšūnas un dzīvdzemdības. Olu zīdītāji vairojas, dējot olas, piemēram, rāpuļi vai putni, bet baro mazuļus ar pienu. Viviparous zīdītāji ir sadalīti infraklasēs: marsupials un placentas. Marsupials dzemdē nenobriedušus mazuļus, kas uz ilgu laiku tiek nēsāti mātes perējuma maisiņā. Placentā embrijs attīstās mātes vēderā un piedzimst jau izveidots. Placentas zīdītājiem ir īpašs orgāns - placenta, kas intrauterīnās attīstības periodā veic vielu apmaiņu starp mātes ķermeni un embriju. Marsupials un olnīcu dzīvniekiem nav placentas.

Dzīvnieku veidi

Klases ir sadalītas komandās. Kopā pastāv 20 zīdītāju kārtas. Olnīcu apakšklasē ir viena kārta: monotrēmi, marsupial infraklasē ir viena kārta: marsupials, placentas infraklasē ir 18 kārtas: odontati, kukaiņēdāji, vilnas spārni, ķiropterāni, primāti, plēsēji, roņkāji, vaļveidīgie, vaļveidīgie. proboscideans, hyraxes, aardvarks, artiodactyls, Callopods, ķirzakas, grauzēji un zaķveidīgie.

Zīdītāju klase

Daži zinātnieki atšķir neatkarīgo tupaju kārtu no primātu kārtas, no kukaiņēdāju kārtas izdala Lēcēju kārtas, un plēsēji un roņveidīgie tiek apvienoti vienā kārtā. Katrs kārts ir sadalīts ģimenēs, dzimtas ģintīs un dzimtas sugās. Kopumā šobrīd uz zemes dzīvo aptuveni 4000 zīdītāju sugu. Katru atsevišķu dzīvnieku sauc par indivīdu.

Dzīvnieku pasaules evolūciju dabā ir pierādījuši daudzi bioloģijas zinātnes. Vispirms tas paleontoloģija- zinātne par fosilajiem organismiem. Tad salīdzinošā anatomija- zinātne, kas salīdzina dažādu mūsdienu dzīvnieku uzbūvi. Visbeidzot, embrioloģija- zinātne par organismu embrionālo attīstību.

Paleontoloģiskie pierādījumi par dzīvnieku evolūciju

Mūsdienu dzīvnieki ir neliela daļa no sugām, kas parādījās uz Zemes. Pirms desmitiem un simtiem miljonu gadu fauna bija savādāka nekā tagad. Ļoti daudzi dzīvnieki dažādos laikmetos izmira, nespējot izturēt cīņu par eksistenci. Piemēram, izmira saldūdens daivu zivis, visi dinozauri un daudzas posmkāju grupas. Diemžēl tikai neliela daļa no dzīvniekiem, kas kādreiz apdzīvoja Zemi, ir saglabājušies fosilā veidā.

Attēls: Paleontoloģiskie pierādījumi dzīvnieku evolūcijai. Izmirušo dzīvnieku nospiedumi un fosilijas

Izmirušie dzīvnieki pavisam reti nonāk zinātnieku rokās. Tā Sibīrijas ziemeļos mūžīgā sasaluma slānī atrasts labi saglabājies mamuts, tur atrastas arī izmirušu grauzēju un citu sīkdzīvnieku atliekas. Biežāk fosilā stāvoklī tiek saglabāti tikai mugurkaulnieku kauli, bet citas bezmugurkaulnieku cietās daļas - čaumalas, adatas. Dažreiz tiek saglabāti tikai veselu posmkāju nospiedumi vai noteiktas dzīvnieka ķermeņa daļas, piemēram, kukaiņu spārni un putnu spalvas.

Paleontoloģiskie atradumi pierāda, ka dzīvnieku pasaule nepārtraukti attīstījās un izmirušie dzīvnieki atstāja savus pēcnācējus. Pārliecinoši pierādījumi mūsdienu un fosilo dzīvnieku attiecībām ir tā saukto pārejas formu atklājumi. To struktūra apvieno zemu organizētu un ļoti organizētu dzīvnieku (piemēram, savvaļas zobaino ķirzaku) iezīmes. Atrastie seno daivu zivju skeleti ļāva noskaidrot abinieku izcelsmi. Senais putns Arheopterikss ir pārejas forma starp rāpuļiem un putniem. Labi saglabājušies šī putna kaulu un spalvu nospiedumi ļāva saprast putnu izcelsmi no senajiem rāpuļiem.

Salīdzinoši anatomiski evolūcijas pierādījumi

Daudziem dzīvniekiem fosilie priekšteči nav atrasti, tos salīdzinot, palīdz noskaidrot to izcelsmi.
ēkas ar citām dzīvnieku grupām. Piemēram, zvīņas uz putnu kājām pēc formas un struktūras ir tieši tādas pašas kā ķirzaku un čūsku zvīņas. Dažādu sauszemes mugurkaulnieku priekškāju skeletu salīdzinājums parāda to līdzību skeleta struktūrā, kaulos utt.

Attēls: salīdzinoši anatomiski pierādījumi par dzīvnieku evolūciju. Sauszemes muguriņu priekškāju evolūcija

Starp mūsdienu dzīvnieku grupām ir arī pārejas formas, kas parāda to kopīgo izcelsmi. Tātad, olnīcu zīdītāji(piemēram, pīļknābis) ir vairākas struktūras iezīmes, kas līdzīgas rāpuļu un zīdītāju uzbūvei. Viņiem, tāpat kā rāpuļiem, ir kloāka un dēj olas, taču atšķirībā no rāpuļiem viņi baro mazuļus ar pienu.

Par pētāmo dzīvnieku radniecību liecina arī dažu dzīvnieku nefunkcionējošu orgānu vai to daļu saglabāšana. Piemēram, vaļu paliekošās ekstremitātes, kas paslēptas ķermeņa iekšpusē, liecina, ka vaļu senči bija sauszemes zīdītāji.

Vaļi kustībai izmanto savu astes spuru, tāpēc evolūcijas laikā viņu pakaļkājas pazuda. Tādējādi, salīdzinot dzīvniekus, iespējams noskaidrot to evolūcijas un attiecību konkrēto gaitu.

Embrioloģiskie pierādījumi evolūcijai

Pārliecinošs dzīvnieku pasaules evolūcijas pierādījums ir informācija par individuālā attīstība dzīvnieki. Attīstības laikā dzīvnieku embriji vai embriji ne tikai aug un palielinās, bet arī kļūst arvien sarežģītāki un uzlaboti. Un pats interesantākais ir tas, ka agrīnā attīstības stadijā tie ir līdzīgi ne tik daudz pieaugušiem vienas sugas dzīvniekiem, bet gan saviem tālajiem senčiem. Tādējādi visu mugurkaulnieku embriji agrīnā stadijā ir ļoti līdzīgi viens otram. Viņiem visiem pat ir žaunu spraugas, kas pēc tam pazūd sauszemes dzīvniekiem – rāpuļiem, putniem un zīdītājiem. Atcerieties vardes attīstību agrīnā stadijā: tās kurkulis ir ļoti līdzīgs zivij (iegarens ķermenis, astes spura, žaunas, divkameru sirds, viena cirkulācija). Tādējādi embriji savā attīstībā īsi atkārto pamata izmaiņas, kas notika miljoniem gadu secīgos dzīvniekos.

Attēls: embrioloģiskie pierādījumi dzīvnieku evolūcijai. Mugurkaulnieku embrionālās attīstības sākuma stadiju līdzība

Atlikušie embriju attīstības posmi ļauj atjaunot tālo senču vispārējo izskatu. Piemēram, agrīnākajās attīstības stadijās zīdītāju embrijs ir līdzīgs zivju embrijam pat tad, ja ir žaunu spraugas. No tā mēs varam secināt, ka vēsturiskajā zīdītāju priekšteču sērijā reiz pirms simtiem miljonu gadu bijušas zivis. Nākamajā attīstības stadijā tas pats embrijs ir līdzīgs abinieku embrijam. Tas norāda, ka starp tālajiem zīdītāju senčiem pēc zivīm bija arī abinieki.

Dzīvnieku pasaule nebeidz pārsteigt ar savu daudzveidību, taču, kā noskaidrojuši zinātnieki, starp šķietami nesaderīgām sugām pastāv ģimenes saites, kas aizsākās senatnē. Šeit ir daži piemēri...

Vaļveidīgie (delfīni un vaļi) ir vieni no iemīļotākajiem un cienījamākajiem dzīvniekiem uz zemes. Neskatoties uz to, ka viņu stihija ir jūru un okeānu plašums, labsirdīgie milži vaļi un ļaunie gudrie delfīni pieder pie zīdītāju klases un tiem nav nekāda sakara ar zivīm.

Pārsteidzoši, tuvākie delfīnu radinieki jāmeklē uz zemes, pareizāk sakot, Āfrikā. Šeit, uz dienvidiem no Sahāras tuksneša, dzīvo dzīvnieki, kuriem, pēc pētnieku domām, ir kopīgi senči ar delfīniem.

Ambulocets. wiki/Nobu Tamura

Šīs senās radības, kas dzīvoja pirms vairāk nekā piecdesmit miljoniem gadu, sadalījās divās līnijās: vaļveidīgajos un antrakoterijos. Grūti noticēt, bet tajos laikos vaļi un delfīni staigāja pa zemi un vadīja daļēji ūdens attēls dzīvi, piemēram, mūsdienu krokodili un ūdri. Augšējā fotoattēlā shematisks attēlojums Ambulocetusam, vaļu priekštečam, kura nosaukums no latīņu valodas nozīmē “staigājošs valis”.

Antrakotērijs. wiki/Dmitrijs Bogdanovs

Otrajā fotoattēlā redzams Anthracotherium, izmiris artiodaktiļu kārtas pārstāvis, kas atstājis tikai vienu pēcnācēju - nīlzirgu. Tikmēr vaļveidīgie arvien vairāk pieraduši pie dzīvības ūdenī, līdz pavisam aizmirsuši par savu sauszemes izcelsmi.

Tikmēr zinātnieki strīdas, vai ir vērts iekļaut vaļus un delfīnus artiodaktilā kārtā, kurā bez nīlzirgiem ietilpst brieži, govis, cūkas u.c. Piekrītu, šāda apkaime izskatītos dīvaini, lai neteiktu vairāk.

Cilvēkiem ir neskaidras attiecības ar lāčiem. No vienas puses, katru vakaru liekam bērnus gulēt, apskaujot lācīti, bet, no otras puses, mūs šausmina doma, ka mēs varētu nonākt aci pret aci ar dzīvu cilvēku.

Viņš vienlaikus ir draudīgs un izskatīgs, un šķiet, ka tādiem jābūt arī viņa radiniekiem. Bet tā nav pilnīgi taisnība: māte daba ne vienmēr iet vienkāršu un saprotamu ceļu. Un kā apstiprinājums tam ir fakts, ka zinātnieki roņus dēvē par lāču tuvākajiem radiniekiem, jūras lauvas Un .

Roņkāji vienmēr ir ieņēmuši īpašu vietu evolūcijas kokā. Tomēr ģenētiskie pētījumi skaidri pierāda, ka roņkāju tuvākie radinieki ir lāči un seski. Skeptiķi teiks: "Viņiem nav nekā kopīga, lai to redzētu, nav jābūt biologam." Bet tā šķiet tikai tiem, kas nesteidzas šos dzīvniekus aplūkot tuvāk.

Vismaz salīdziniet viņu ķepas. Roņa plezna ir plakanāka, un lāča nagi ir garāki. Taču abām ķepām ir pieci nevelkami nagi, vienāda kaula struktūra, un abi ir plantigradēti, kas nozīmē, ka, pārvietojoties, papēdis un pirksti pieskaras zemei ​​vienlaikus.

Puyila. wiki/Nobu Tamura

Fosilās atradnes, kas atklātas meteorīta krāterī Kanādas Devonas salā, liecina, ka roņkāji cēlušies no Puyila (lat. Puijila darvini) ir plēsīgs zīdītājs, kas dzīvoja pirms vairāk nekā divdesmit miljoniem gadu. Puyils varēja viegli pārvietoties pa sauszemi četrrāpus, tāpat kā lāči, taču viņiem bija tīklotas ekstremitātes, kas ļāva tiem medīt ūdenī.

Mierīgi un uzticami zirgu dzimtas pārstāvji (zirgi, ēzeļi utt.) uzticīgie palīgi cilvēks pirms vairākiem tūkstošiem gadu un kopš tā laika ir uzticīgi viņam kalpojis dažādās jomās viņa dzīves aktivitāte.

Ir viegli pieņemt, ka ēzeļiem un zirgiem jābūt ciešām ģimenes saitēm ar tiem, ar kuriem viņiem ir kopīgas grūts uzdevums kalpot cilvēkam. Bet patiesībā parastā fermā ēzeļa tuvākos radiniekus diez vai ieraudzīsiet. Lai viņu satiktu, jums jādodas vai nu uz Āfrikas kontinentu, vai uz kādu no Āzijas valstīm - šeit dzīvo pieci atlikušie tuvākie zirgu dzimtas radinieki.

Degunradzis pieder nepāra nagaiņu kārtas, kurā bez tiem ietilpst vēl divas dzimtas - zirgu dzimtas dzimtas un tapīri. uz viņa izskats atgādina vieglu degunradžu kopiju, kam atņemtas smagās bruņas un milzīgs ierocis - milzu rags.

Herakotērijs. wiki/Heinrihs Hārders

Ja paskatās uz šo dzīvnieku neseno pagātni, jūs varat redzēt, cik daudz viņiem ir kopīga. Piemēram, degunradzis staigā, balstoties uz trim lielajiem pirkstiem (to skaits ir nepāra, tāpēc arī nosaukums - nepāra pirkstgaliem), un zirgi reiz darīja to pašu. Laika gaitā viņu pirksti pārvērtās par vienu lielu pirkstu, kas pārklāts ar blīvu nagu plāksni, pārvēršoties par to, ko mūsdienās sauc par nagu.

Senākie mūsdienu zirga senči bija Heracotherium - četrpirkstu zirgiem līdzīgi dzīvnieki, kas dzīvoja eocēna laikmetā (pirms 55-45 miljoniem gadu). Tad sāka samazināties kāju pirkstu skaits – Mezohipam un Merikhipam bija divi, un tad parādījās Pliohipps – pirmais viena pirksta zirgs, kas dzīvoja pliocēna periodā (pirms 5-2 miljoniem gadu).

Vēl viena negaidīta saistība ir mangustu attiecības. Pēc izskata hiēnas atgādina dzīves piekautus suņus, taču nevajadzētu steigties uz zooveikalu pēc hiēnas mazuļa.

Šim agresīvajam plēsējam nav nekāda sakara ar suņiem, kurus mēs tik ļoti mīlam, ne pēc rakstura, ne ģenētiski. Plēsēju kārta ir sadalīta divās daļās: Felidae apakškārta (lat. Feliformia) un suņiem (lat. Caniformia). Hiēnas pieder tieši kaķu zaram gaļēdāji zīdītāji, to apliecina viņu galvaskausa un zobu uzbūve.

Tuvākie hiēnu radinieki, kas iekļauti arī Catiformes apakškārtā, ir mangustu dzimtas pārstāvji (lat. Herpestidae), kas ietver arī un . Neskatoties uz to, ka hiēnām ir gļēvu slaucītāju reputācija, tām ir drosmīgs raksturs un tās spēj aizstāvēt savu upuri pret spēcīgākiem konkurentiem, piemēram, un, un kārpas veido tikai piecus procentus no hiēnas uztura. Viņi paši nogalina atlikušos 95.

Tunikāti ir akordu dzīvnieki, kas apdzīvo jūras dibenu un piekopj vienmuļu dzīvesveidu, piestiprināti pie grunts un filtrē ar planktonu piesātinātu ūdeni. Kādas radības var saukt par saviem tuvākajiem radiniekiem - sūkļiem, koraļļiem, tārpiem?

Pārsteidzoši, ka zinātnieki tunikātus uzskata par visu mugurkaulnieku, arī cilvēku, priekštečiem. Citiem vārdiem sakot, mūsu ļoti attālais sencis varētu izskatīties kā attēlā redzamais.

Paleontoloģiskie pierādījumi

1. Pamatojoties uz kādiem atklājumiem zinātnieki secināja par pastāvīgām izmaiņām dzīvnieku pasaulē?

Fosilās atliekas - pārakmeņojušās gliemju čaulas, zivju zobi un zvīņas, olu čaumalas, dzīvnieku skeleti, to dzīvības aktivitātes nospiedumi un pēdas, saglabājušās mīkstās dūņās, mālos, smilšakmenī. Izmantojot fosilos atradumus, zinātnieki atjauno pagātnes laikmetu dzīvnieku pasauli

2. Kā tiek izveidotas attiecības starp mūsdienu un izmirušiem dzīvniekiem?

Mūsdienu un izmirušo dzīvnieku attiecības tiek noteiktas no starpformu atradumiem. Izrādījās, ka pārakmeņojušās dzīvnieku atliekas satur mūsdienu dzīvniekiem līdzīgas struktūras pazīmes, bet tajā pašā laikā atšķiras no tām.

3. Zinātnieki ir atklājuši, ka arheopteriksam vienlaikus bija rāpuļu un putnu pazīmes. Nosauciet arheopteriksa zīmes, tuvinot to

Ar rāpuļiem: smags skelets, spēcīgi zobi, gara aste

Ar putniem: spārni pārklāti ar spalvām

4. Kādus iemeslus jūs varat nosaukt dinozauru izzušanai?

Atvēsinošs klimats. Citas versijas: asteroīda (komētas) krišana, saules uzliesmojums, pandēmija, vulkāniskā aktivitāte, atmosfēras sastāva izmaiņas, nepilnvērtīgs uzturs, zema ģenētiskā daudzveidība, gravitācijas pievilcības izmaiņas un citi

Embrioloģiskie pierādījumi

1. Par ko liecina visu mugurkaulnieku embriju līdzība agrīnās attīstības stadijās?

Visu mugurkaulnieku embriju līdzība agrīnās attīstības stadijās norāda uz dzīvo organismu izcelsmes vienotību un liecina par evolūciju

2. Kad mugurkaulnieku embrijiem veidojas konkrētai dzīvnieku sugai raksturīgas īpašības?

Vēlākajos embrionālās attīstības posmos

3. Balstoties uz kādiem faktiem, mēs varam teikt, ka dzīvnieku tālie senči bija zivis un abinieki?

Pamatojoties uz to embriju līdzību agrīnā stadijā. Zīdītāju embriju sākotnējās attīstības stadijas ir līdzīgas zivju embrijiem, nākamajā stadijā embrijs atgādina tritona embriju. Līdz ar to starp zīdītāju priekštečiem bija abinieki un zivis

Salīdzinoši anatomiski pierādījumi

1. Par ko liecina vienotais mugurkaulnieku struktūrplāns?

Mugurkaulnieku organismu struktūras vispārējais plāns norāda uz to ciešajām attiecībām un ļauj apgalvot, ka mūsdienu hordati ir cēlušies no primitīviem senču organismiem, kas pastāvēja tālā pagātnē.

2. Aizpildiet paziņojumus

Orgāni, kas vispārējā strukturālajā plānā ir līdzīgi, bet ir dažāda forma, izmēra un dažādi pielāgoti dažādu funkciju veikšanai, sauc par homologiem

Piemēram, mugurkaulnieku priekškājas

Orgānus, kas zaudējuši savu funkciju ilgstošas ​​neizmantošanas rezultātā, sauc par vestigiāliem

Piemēram, kivi spārns, pitona pakaļējās ekstremitātes, vaļa iegurņa kauli

Atavisms ir tādu īpašību parādīšanās konkrētam indivīdam, kas raksturīgas tāliem senčiem, bet nav tuvākajos.

Piemēram, trīspirkstu mūsdienu zirgi, papildu piena dziedzeru pāri, apmatojuma klātbūtne uz visa ķermeņa

3. Kā mainījās saikne starp mātes un “bērna” organismiem, attīstoties reproduktīvajām sistēmām sērijās: olšūnas - marsupials - placentas dzīvnieki?

Evolūcijai attīstoties, saikne starp māti un pēcnācējiem kļuva ciešāka. Olu dzimtas dzīvnieki dēj olas un rūpējas par tām, bet mazulis attīstās ārpus mātes ķermeņa. Marsupials mazulis beidzot attīstās īpašā “maisā”. Placentas dzemdē pēcnācējus mātes ķermeņa iekšienē, mazulis attīstās dzemdē. Respektīvi, nostiprinājās saikne starp māti un “bērnu” organismu, kas nodrošināja lielāku pēcnācēju izdzīvošanu